垫圈冲裁工艺设计课件.ppt

2008 8 成都航空职业技术学院机械系模具教研室 1 垫圈单工序冲裁模 成形工艺设计一 2 垫圈冲裁工艺设计 工作任务 垫圈冲裁工艺设计 材料 08钢料厚 t 1 0 15mm批量生产 工作任务单 3 一 冲压工艺性分析 材料 08钢 优质炭素结构钢 参见教材P27表1 3 6 硬度较低 具有较好的塑性 伸长率 27 具有良好的冲压成形性能 工件结构 该零件形状简单对称 无异型形状 尺寸中等 经查 教材P75表2 7 2 金属冷冲压件结构要素JB4378 87 08钢采用无导向凸模冲孔的最小尺寸为d 1t 10远大于1mm 属于经济型冲孔范围 孔边距为5 5mm 远大于凸凹模允许的最小壁厚 教材P104表2 9 6 故可以考虑采用复合冲压工序 尺寸精度 零件图上的两个尺寸均为自由公差 一般按级确定工件的公差 普通冲裁均能满足其尺寸精度要求 经查公差表 各尺寸公差为 21 0 52 10 0 36 生产纲领 大批量生产适合冲压加工 结论 可以冲裁 4 二 冲压工艺方案的确定 方案一 先落料 后冲孔 采用单工序模生产 方案二 落料 冲孔复合冲压 采用复合模生产 方案三 冲孔 落料连续冲压 采用级进模生产 方案一模具结构简单 制造难度和成本都较低 不过需要两幅模具 生产效率较低 机床占用率高 方案二 三均只需要一副模具 生产效率和工件尺寸精度均较高 但模具结构相对复杂 制造难度和成本都较高 通过对上述三种方案的分析比较 该垫圈精度较低 结合本情景的教学需要 比较适合采用结构简单 成本低廉的方案一 三种典型工序介绍 5 三 相关工艺设计计算 1 冲裁间隙 查表2 3 3 教材P56 GB T16743 1997 初始双面间隙Zmin 0 1mm Zmax 0 14mm 6 2 冲裁排样设计 垫圈落料的单排排样 B 料宽 待计算 S 步距 条料每次送进的距离 待计算 a a1 搭边 排样时冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料 查表 教材P65表2 5 2 得a 1 0mm a1 0 8mm 7 模具采用无侧压装置的送料方式B Dmax 2a C 见表 教材P67表2 5 4 得0 1mmC 见表 教材P67表2 5 5 得0 5mmB Dmax 2a C 21 2 0 5 0 1 23 5 0 1步距S 21 0 8 21 8mm 计算料宽B 8 计算一个步距的材料利用率 D2 4 BS 100 212 4 23 5 21 8 100 68 7 材料利用率 9 2 冲裁排样设计 画出落料排样图 排样图 10 查表GB T708 1988 选用1000 1500的钢板 选板料规格 11 将1000 1500的钢板按如图裁剪 可以裁剪43张23 5mm 1500mm的条料每张条料可以冲裁 1500 21 8 68个垫圈毛坯 钢板的裁剪 12 垫圈毛坯落料的冲裁力F 3 冲压力的计算 L D 3 14 21 65 94mmt 1mm b 360MPa 查材料性能手册 见前表1 3 6 F 1 3 65 94 1 360 30859 92N 13 垫圈冲孔的冲裁力F 3 冲压力的计算 L D 3 14 10 31 4mmt 1mm b 360MPa 查材料性能手册 见前表1 3 6 F 1 3 31 4 1 360 14695 2N 14 KX KT KD查表2 6 1 h查表2 9 4垫圈毛坯落料的卸料力 FX KXFFX 0 04 30859 92 1234 3968N垫圈毛坯落料的推件力 FT nKTFFT 6 0 55 30859 92 101837 736N n h t 6 1 6 垫圈毛坯落料的顶件力 FD KDFFD 0 06 30859 92 1851 5952N 3 冲压力的计算 垫圈毛坯落料的其他冲压力 15 KX KT KD查表2 6 1 h查表2 9 4垫圈毛坯落料的卸料力 FX KXFFX 0 04 14695 2 587 8N垫圈毛坯落料的推件力 FT nKTFFT 6 0 55 14695 2 48494 16N n h t 6 1 6 垫圈毛坯落料的顶件力 FD KDFFD 0 06 14695 2 881 7N 3 冲压力的计算 垫圈冲孔的其他冲压力 16 垫圈毛坯落料模采用刚性卸料 下出件的结构 冲压总力FZ F FT 30859 92 101837 736 132697 656N 133KN因此 所选压力机的公称压力必须大于133KN 查表GB T14347 93 开式压力机型式与基本参数 可选开式双柱可倾式压力机J23 25 公称压力250KN 但结合本试验室的条件 选用开式双柱可倾式压力机J23 63 公称压力630KN 压力机公称压力的选择 17 垫圈毛坯冲孔模采用弹性卸料 下出件的结构 冲压总力FZ F FT FX 14695 2 48494 16 587 8 63777 16N 64KN因此 所选压力机的公称压力必须大于64KN 查表GB T14347 93 开式压力机型式与基本参数 可选开式双柱可倾式压力机J23 25 公称压力250KN 但结合本试验室的条件 选用开式双柱可倾式压力机J23 63 公称压力630KN 压力机公称压力的选择 18 垫圈落料模具压力中心的确定 由于该垫圈是轴对称零件 故 压力中心就在零件的对称中心 即零件圆心 模具压力中心的确定 19 垫圈冲孔模具压力中心的确定 由于该垫圈是轴对称零件 故 压力中心就在零件的对称中心 即零件圆心 模具压力中心的确定 20 垫圈冲压工艺卡片 冲压工艺卡片的填写 结束 21 22 23 24 表2 5 2最小搭边值 25 表2 5 4条料